Question

18．如圖所示，處于水平面的平行導軌P、Q相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩極板分別相連，直導線ab 放在P、Q上與導軌垂直相交，磁感應強度為B的勻強磁場豎直向下穿過導軌面．若發(fā)現(xiàn)電容器與導軌P相連的極板帶上負電荷，則表明ab在沿導軌向左滑動；如電容器所帶電荷量為q，則ab滑動的速度v=$\frac{q}{BLC}$．

Answer 1

分析 棒在磁場中切割產生感應電動勢，從而使電容器充電，電容器極板上帶負電荷，結合右手定則，即可確定棒運動的方向．
根據(jù)電容器的電量，結合Q=CU，即可求出切割磁場的感應電動勢．由于棒垂直電磁場，則再由公式E=BLv，求得速度v．

解答 解：由題意可知，電容器極板上帶負電荷，ab棒上a端的電勢低于b端的電勢，感應電動勢方向向上，根據(jù)右手定則可知，ab在沿導軌向左滑動；
根據(jù)電容器的電容公式C=$\frac{q}{U}$，可得：
電容器的電壓為 U=$\frac{q}{C}$
所以棒切割磁感線產生感應電動勢大小為：E=U，
又根據(jù)E=BLv，得ab滑動的速度為：v=$\frac{q}{BLC}$
故答案為：左，$\frac{q}{BLC}$．

點評 此題關鍵要掌握棒在磁場中切割產生感應電動勢的大小表達式和電容器的電容公式，理解右手定則，注意與左手定則的區(qū)別，注意此處的感應電動勢大小等于電容器兩端的電壓．